长颈鹿的脖子为什么特别长?

王朝干货·作者佚名  2016-09-20
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长颈鹿是世界上最为高大的陆上动物。曾有人量过一头特别大的长颈鹿,高度竟达到近6米。长颈鹿的相貌奇异,体态优雅。它十分警觉,行动极为灵活,长在头上的突出双眼可以同时观察四周的情况,四条硕长的腿支撑着将近一吨重的躯体,奔跑起来,时速能达到每小时60公里。在非洲的草原和森林交接处的片片树林间,可以看到它们嚼食树叶的情景。

在远古的进化初期,长颈鹿的躯体只有小鹿大,活跃在欧、亚、非大陆上。随着地球发生的变迁,长颈鹿的生存地渐渐被集中在非洲东部的少数地区。生物学家在研究长颈鹿的进化时,认为长颈鹿的祖先,世世辈辈以青草为食。但在受到干旱等灾害时,大片草原枯荒,为了生存下去,长颈鹿就要时刻努力伸长脖子,吃树上的嫩叶子,那些脖子短的长颈鹿,吃不到树上的嫩叶,慢慢地被自然条件淘汰。就这样,经过许多世代以后,脖子就慢慢变长,最后终于形成现在的样子。

长颈鹿的硕长脖子对于警戒放哨、了解敌情和寻求食物是必不可少的,而且还是一个卓有成效的冷却塔。靠它的脖子散热,可以适应热带炎热的困扰。在前进的时候,长颈鹿的长脖子还能用于增大动力,在漫步、跑动时,脑袋就被置于前方,借以往前推移它的重心。

目前,世界上现存的长颈鹿总数约为45万头。长颈鹿独特的身躯和体态,没有任何一种动物可以与之相比,因此受到人们的喜爱。动物学家认为长颈鹿是有蹄类(偶蹄目)动物中最为聪明伶俐的角色。如今,文明社会对大自然的侵袭日益严重,长颈鹿的性情温驯尔雅,不像犀牛会毁坏家业设施;不像狮子群会践踏大片作物和毁掉树林;也不像狮子和豹子咬死牛羊,伤害人类,长颈鹿也不去同牛羊争吃青草。如若人类不再愚蠢地扩大侵略性,那么,长颈鹿还能与我们人类共同度过一段很长的将来。

为什么长颈鹿的脖子那么长?

长颈鹿是从“短颈鹿”进化而来的,这个事实毫无疑义,古生物学家甚至找到了介于二者之间的过渡型“中颈鹿”的化石。据英国媒体报道,向个世纪以来,人们一直对长颈鹿脖子长的原因争论不休。有人认为长脖子有助于长颈鹿吃到其他动物够不到的树叶;也有人认为,长颈鹿拥有一条长脖子是因为长颈鹿的腿很长。但是,这些说法并没什么证据。现在,一种新的说说也被否定了:科学家发现,长颈鹿的长颈也不是一种性的信号。

第一个关于生物进化的理论是拉马克提出来的,其核心是有一种内在的动力驱使生物向前发展,而由于“用进废退”,习性会让生物的器官出现独特的形态。在1809年出版的《动物哲学》一书中,拉马克举长颈鹿为例说明后者:“观察习性影响长颈鹿奇特的形态和大小,是很有意思的:这种最高的哺乳动物生活在非洲内地,那里的土壤几乎总是干枯、贫瘠的,因此它不得不靠吃树叶为食,一直尽力要够到树叶。由于该物种长期保持着这个习惯,导致了它的前肢变得比后肢长,而它的脖子则延长到了这样的长度,长颈鹿即使不用后肢直立,高度也能达到6米。”

达尔文提出了第二个关于生物进化的理论,那就是自然选择学说。不过,最早用自然选择来解释长颈鹿脖子的进化的,不是达尔文,而是独立提出自然选择学说的华莱士。他在1858年寄给达尔文的论文中简单地否定了拉马克的假说,提出了新的解释:“长颈鹿获得长脖子不是由于意欲得到高灌木的叶子并为此一直伸展其脖子,而是因为在它的原型中,任何脖子较长的变异都能保证在同一个地方要比它们的短脖子同伙吃到更大范围的草料,因此在食物稀缺时让它们能活得更好。”

华莱士当时并不知道达尔文已秘密研究自然选择学说很多年。他的来稿促使达尔文在第二年发表《物种起源》。也许是不想和华莱士撞车,达尔文在《物种起源》的早期版本中并没有提及长颈鹿的脖子进化,而是以长颈鹿尾巴为例。一直到《物种起源》的第6版,为了反击动物学家米瓦特的批评,才用很长的篇幅讨论长颈鹿脖子的进化,其主要观点是:原始长颈鹿中有的较高有的较矮,当食物缺乏时,较高的个体能吃到较高处的树叶,是其他动物吃不到的,因此有生存优势,能留下更多的后代。一代又一代选择的结果,长颈鹿的脖子就变得越来越长。

遗传学建立以后,人们知道了后天获得的性状是无法遗传的,即使长颈鹿的祖先由于老是伸脖子让脖子长了一点,也无法让后代天生就有长脖子。拉马克的假说无人相信了,达尔文的说法就传开了。非洲草原在旱季时的确会出现食物缺乏,而长颈鹿作为最高的动物,也的确能吃到其他动物吃不到的树叶,达尔文的解释非常直观,很有说服力。

但是这个解释也只是一个假说,并没有证据。反而有些反面的证据。例如,长颈鹿并不是总是伸长脖子吃高处的树叶,在有的地方,长颈鹿大约有一半的时间是弯着脖子吃低处的树叶。而且,与达尔文设想的相反,在旱季时反而是高树的叶子少了,长颈鹿不得不去吃矮灌木的叶子,这个时候长脖子似乎并没有显示出生存优势。

这一论断让长颈鹿的脖子为什么长的问题变得越发难以理解了。美国怀俄明大学的格雷厄姆·米切尔教授和南非比勒陀利亚大学的j·范·斯特博士和约翰·斯金纳教授在研究报告中写道,直到现在,长颈鹿脖子长的问题仍没有一个统一的说法。该研究报告发表于《生物学》杂志上。

他们表示,最受人们支持的理论是长颈鹿的颈有进食的优势,可让长颈鹿吃到很多小动物如瞪羚或者羚羊够不到的叶子。有研究显示,在树木低处的叶子被吃光的情况下,长颈的确有进食优势。与此同时,长脖子还有助于长颈鹿够到别的动物更难接近的低树丛中间的叶子。但科学家发现,长颈鹿其实更喜欢某些特定的树叶,而不是特别高的树木的叶子,这说明吃到高树上的叶子可能不是一个自然选择。另一个假设是长颈鹿的长腿是为了快速奔跑远离天敌,而长颈则是为了能够到地面上的水。

在南非,长颈鹿一般都吃高处的树叶,这样一口能吃下更多的叶子。这是因为低处的叶子被其他吃树叶动物吃了,还是因为高处的叶子本来就比较多?另一个南非研究小组做了实验,把一些金合欢树(长颈鹿的主食)围起来不让吃,一个生长季节后,发现这些树高处和低处的树叶量是一样的,没围的树低处树叶量较少是被其他动物吃掉的。也就是说,长颈鹿吃高处的树叶是本能地避免与其他吃树叶动物竞争。这个实验结果支持达尔文的吃树叶假说。

最近,流传另一种说法:性的选择而不是自然选择,才是长颈鹿脖子长的原因。这一理论是经过多少代鹿进化,为了拥有俘获雌长颈鹿爱情的竞争优势,雄长颈鹿就进化出了长脖子。雄性长颈鹿彼此“缠颈”和“碰头”的独特搏斗优势以及拥有最长颈和最重脑袋的长颈鹿常能获胜的事实进一步成为支持这种假设的证据。

那么长颈鹿的长脖子是不是对它们的求偶很重要呢?是的。在求偶季节,雄长颈鹿会挥动长脖子互相撞头进行决斗,脖子越长,就越容易获胜取得交配的机会。这种决斗非常激烈,有时甚至能导致死亡。雌鹿也比较喜欢接纳脖子较长的雄鹿。

米切尔教授和同事们决定通过检查17只雄长颈鹿和21只雌长颈鹿来测试这种性别选择假设是否正确。如果长颈是性别选择的结果,那他们期待找到更多的特征:雄性长颈鹿的颈应该比雌性长颈鹿的脖子更长。颈部应该比其他身体部位进化得更大。拥有长脖子可能不会带来生存方面的好处,甚至是用一定的代价换来的。

可是,调查的结果并不支持这些条件中的任何一个。他们发现雌长颈鹿和雄长颈鹿的颈的长短没有明显差别。而且,虽然长颈鹿在成长中颈部比其他身体部位长得更快,但是雌雄相当。几乎没有证据显示雄长颈鹿为长脖子付出了什么代价,因为通常雄长颈鹿不比雌长颈鹿更易受天敌的攻击。研究人员称,证明长颈鹿为什么脖子似乎永远也不可能。但他们现在知道,长颈鹿脖子长似乎与性没有什么关系,研究人员在报告中写道:“长颈鹿的脖子为什么长,一定有一个更好的解释,只不过现在我们还没有找到。”

希望本文长颈鹿的脖子为什么特别长?能帮到你。

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